Bodrenko.com
Bodrenko.org

Учебные дисциплины на сайте Bodrenko.org
Портабельные Windows-приложения на сайте Bodrenko.com
"Геометрические методы математической физики" Компьютерные науки Математика и информатика Векторный и тензорный анализ Теория игр Аналитическая геометрия и линейная алгебра Римановы многообразия Элементы вариационного исцисления Дифференциальная геометрия и топология "Геометрия подмногообразий" Дополнительные главы дифференциальной геометрии "Диффиренциальные уравнения на многообразиях" "Дифференциальная геометрия и топология кривых" Bodrenko.com Bodrenko.org

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине "КОМПЬЮТЕРНЫЕ НАУКИ"

Факультет Математический
Специальность Математика
Курс 1 1
Семестр 1 2
Всего аудиторных занятий, час. 72 68
Лекции, час 36 34
Лабораторные занятия, час. 36 34
Практические занятия, час.
СРС, всего часов по учебному плану 25 25
ОргСРС, час. 16 16
Контрольные работы 1 1
Экзамен
Зачет 1 1

2011

Рабочая программа составлена на основании государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по курсу "Компьютерные науки" и учебного плана по специальности "Математика"

Составитель рабочей программы
к.ф.м.н., доц. А.И.Бодренко

I. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
I.1. ЦЕЛЬ ПРЕПОДАВАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ.
Преподавание курса "Компьютерные науки" имеет целью формирование у студентов правильных представлений об основных понятиях информатики, компьютерных наук, Особенность курса заключается в объединении в единую дисциплину целой совокупности курсов компьютерных наук. Дисциплина под этим названием сложилась в различных вузах в ответ на запросы организаций, принимающих к себе на работу выпусников. Компьютерные науки имеют глобальный и универсальный характер применения во всех социальных и экономических сферах дейтельности. Воспитание у студентов информационной компьютерной культуры включает в себя прежде всего отчетливое представление роли этой науки в становлении и развитии цивилизации в целом и современной социально-экономической деятельности, в частности. Экономика всеобъемлюща. Она охватывает все стороны жизни и деятельности государства и общества, отдельных граждан, трудовых коллективов, предприятий, отраслей, регионов, страны в целом, в их постоянном взаимодействии, обмене информацией, ресурсами, кадрами и продукцией. Современный этап социально-экономического развития общества характеризуется широким использованием компьютерной техники, новых информационных технологий, телекоммуникаций, новых видов документальной связи. Ввиду того,что информатика в социально-экономической сфере является основным инструментом работы, в программе отдельно выделены разделы, позволяющие ощутить тесную связь и взаимное влияние компьютерных наук и социально-экономических дисциплин.
I.2. ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ.
Студент должен знать
Структура программы по дисциплине "Компьютерные науки" предусматривает включение в состав этой дисциплины несколько независимых курсов ,в результате освоения которых студенты должны приобрести навыки анализа предметной области в терминах компьютерных наук, осуществления постановки и программной реализации экономических задач в условиях использования современных технологий на базе ПЭВМ с привлечением различных типов программных средств. Студент ,успешно усвоивший курс компьютерных наук ,должен:
1)иметь представления о задачах компьютерных наук;
2)знать основы новых информационных технологий переработки информации и их влияние на успех в бизнесе;
3)знать современное состояние уровня и направлений развития компьютерной техники и программных средств, компьютерных наук;
4)владеть основами автоматизации решения задач компьютерных наук;
5)уверенно работать в качестве пользователя на ПЭВМ, самостоятельно обеспечивая подготовку к работе накопителей на гибких дисках.
Студент должен понимать основные определения теории программирования, математической кибернетики, теории алгоритмов, демонстрируя это при выполнении задач. Разбираться в работе пакетов прикладных программ.
I.3. ВЗАИМОСВЯЗЬ УЧЕБНЫХ ДИСЦИПЛИН.
Взаимосвязь учебных дисциплин опирается на особенность "компьютерных наук", заключающуюся в объединении в единую дисциплину целой совокупности курсов компьютерных наук, сложившихся под этим названием в различных вузах в ответ на запросы организаций, принимающих к себе на работу выпусников вузов. Компьютерные науки имеют глобальный и универсальный характер применения во всех указанных социальных и экономических направлениях. Воспитание у студентов информационной компьютерной культуры включает в себя прежде всего отчетливое представление роли этой науки в становлении и развитии цивилизации в целом и современной социально-экономической деятельности в частности.
II. CОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "КОМПЬЮТЕРНЫЕ НАУКИ"
Номер темы Название темы, наименование вопросов, изучаемых на лекциях Кол-во часов Лабора- торные работы Методи- ческие указания Форма контроля
1 2 3 4 5 6
1. ВВЕДЕНИЕ. 10 Кр., Зач.
1.1. История становления компьютерных наук; связь с математикой, естественными науками, гуманитарными науками. Понятие о национальных информационных ресурсах. Информация как новый предмет труда. Этапы становления промышленности обработки данных. Понятие информации и основные концепции: кибернетическая теория информации, социальная теория информации. Виды и свойства информации, формы ее существования. Типологические характеристики информации. Сопоставительная характеристика информации и сообщения. Информационный процесс; понятие, структура, модели информационных процессов. Характеристики информационных процессов: подача информации, способы передачи, способы восприятия. 2
1.2. Технические характеристики компьютерного обеспечения 2
1.3. Оболочка Norton Commander для работы с файловой системой. 4
1.4. Системы счисления . Формы представления чисел , арифметика в 2,8, 16-х системах. 2
2. ОСНОВЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ НА ЯЗЫКЕ TURBO C. 20
2.1. Обзор возможностей языка. Логическая организация программы. Этапы обработки программы. 1
2.2. Алгоритмы. Способы записи алгоритмов. 1
2.3. Комментарии. Константы. Выражения. Операторы присваивания, ввода, вывода. Арифметические операции языка. 2
2.4. Основные типы данных. Описание переменных, констант. Преобразование типов в выражениях. Типы системных данных. Преобразование числовых строк. 2
2.5. Условный оператор. Формирование логического выражения. Логические операции. 1
2.6. Операторы циклов. 2
2.7. Пустой оператор, метки, оператор перехода. 1
2.8. Процедуры и функции без параметров. Передача параметров. 2
2.9. Одномерные массивы, описание массивов, ввод и вывод массивов. 2
2.10. Алгоритмы сортировки массивов, поиска элемента в массиве. 1
2.11. Оператор switch. 1
2.12. Основные математические функции в Turbo C. 2
2.13. Строки, функции и процедуры работы со строками. 1
2.14. Обработка матриц. 1
3. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ С ФАЙЛАМИ. 16
3.1 Включение файлов.Компиляция по условию. Файлы данных и функции ввода-вывода. 4
3.2 Функции, оперирующие с потоком. Потоки, открываемые системой по умолчанию. Потоки ввода-вывода. 4
3.3 Буферизация файла. 2
3.4 Функции, оперирующие с файлами на "нижнем уровне". 2
3.5 Функции и макросы. Функции, оперирующие с консолью. Функции, оперирующие с портами ввода-вывода. 4
4. ПРОЦЕССЫ И ОБЪЕКТЫ. 24
4.1. Размещение указателей и адресов в памяти. 4
4.2. Жизненный цикл процесса. Подчиненные процессы. Вызов программы, завершение процесса. 2
4.3. Распределение памяти 2
4.4. Структуры и объединения. Особенности применения сложных структур в Turbo C. 4
4.5. Класс как абстрактный тип. Конструктор класса. 2
4.6. Компоненты класса. Статические компоненты класса. 2
4.7. Файловая система 2
4.8. Базовый ввод-вывод. Стандартный буферизованный ввод-вывод. 2
4.9. Наследование классов. Определение производного класса. 2
4.10. Препроцессорные средства. 2
4.11. Расширение действий стандартных операций. 2

III. УЧЕБНО--МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ДИСЦИПЛИНЫ
III.1. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
Номер Наименование лабораторной работы Объем ,час
1 2 3
1. Технология работы в системной сервисной среде ПК. 8
1.1. Освоение клавиатуры ПК и основных команд DOS. 2
1.2. Освоение основных приемов работы в NC. 2
1.3. Оболочка Norton Commander для работы с файловой системой. 2
1.4. Системы счисления . Формы представления чисел , арифметика в 2,8, 16-х системах. 2
2. Программирование на языке Turbo C. 46
2.1. Обзор возможностей языка. Логическая организация программы. Этапы обработки программы. 2
2.2. Алгоритмы. Способы записи алгоритмов. 2
2.3. Комментарии. Константы. Выражения. Операторы присваивания, ввода, вывода. Арифметические операции языка. 4
2.4. Основные типы данных. Описание переменных, констант. Преобразование типов в выражениях. 4
2.5. Условный оператор. Формирование логического выражения. Логические операции. 4
2.6. Операторы циклов. 6
2.7. Пустой оператор, метки, оператор перехода. 2
2.8. Процедуры и функции без параметров. Передача параметров. 4
2.9. Одномерные массивы, описание массивов, ввод и вывод массивов. 2
2.10. Алгоритмы сортировки массивов, поиска элемента в массиве. 4
2.11. Сторки, функции и процедуры работы со строками. 4
2.12. Обработка матриц. 2
2.13. Оператор switch. 2
2.14. Основные математические функции в Turbo C. 4
3. Организация работы с файлами. 24
3.1 Включение файлов.Компиляция по условию. 2
3.2 Файлы данный и функции ввода-вывода. 2
3.3 Функции, оперирующие с потоком. 4
3.4 Потоки, открываемые системой по умолчанию. 2
3.5 Буферизация файла. 4
3.6 Функции, оперирующие с файлами на "нижнем уровне" 2
3.7 Функции и макросы 2
3.8 Функции, оперирующие с консолью 2
3.9 Функции, оперирующие с портами ввода-вывода 2
3.10 Подчиненные процессы 2
4. Программный интерфейс. 10
4.1. Типы системных данных.Преобразование числовых строк 2
4.2. Размещение указателей и адресов в памяти. 2
4.3. Структуры и объединения. Особенности применения сложных структур в Turbo C. 2
4.4 Класс как абстрактный тип. Конструктор класса. 2
4.5. Компоненты класса. Статические компоненты класса. 2
III.2. ОРГАНИЗУЕМАЯ САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ
Форма Номер Срок выполнения Время, затрачиваемое на
ОргСРС семестра выполнение ОргСРС
Домашние задания 1,2 В течение семестра 54 часа
III.3. ЛИТЕРАТУРА
Основная.
1. Громов Г.Р. Национальные информационные ресурсы: проблемы про- мышленной эксплуатации. М., Наука. 1984, 1985, 237
2. Ивлев Ю.В. Логика. М., Изд. МГУ. 1992. 270 с.
3. Малышев А.Н. Введение в вычислительную линейную алгебру. М., Наука. 1991.
4. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. М., Финансы и статис- тика. 1990
5. Брич З.С., Капилевич Д.В., Клецкова Н.А. Фортран 77 для ПЭВМ ЕС. Справ. изд. М., Финансы и статистика. 1991

6. Попов Э.В. Экспертные системы: решение неформализованных задач в диалоге с ЭВМ. М., Наука. .1987. 288 с.
7. Уотерман Д. Руководство по экспертным системам: пер. с англ. М., Мир. 1989. 388 с

8. Шрайбер Т.Дж. Моделирование по PAL. М., Машиностроение. 1980. Дополнительная

1. Представление и использование знаний. Пер. с япон. Под ред. Х.Уэно, М. Исидзука. М., Мир. 1989. 220 с.
2. Кирсанов В.С., Попов Э.В. Состояние разработки инструмен- тальных средств и экспертных систем. Искуственный интелект: в 3-х кн.
3. Чечкин А.В. Матеметическая информатика. М., Наука. 1991.
III.4. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
1. Фонд контрольных заданий по курсу "Компьютерные науки". (Электронные методические указания. Составитель -- Бодренко А.И.)
2. Программа зачета по курсу "Компьютерные науки ". (Электронные методические указания. Составитель -- Бодренко А.И.)
3. Учебно-методическое пособие "Введение в теорию компьютерного программирования". (Бодренко А.И.)
IV. КОНТРОЛЬ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Виды занятий Формы контроля
Теоретические занятия Зачет
Лабораторные работы Контрольная работа
ОргСРС Проверка домашних заданий

V. ПРОТОКОЛ СОГЛАСОВАНИЯ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ
Наименование дисциплин, изучение которых опирается Наименование кафедры, с которой Предложения об изменениях в рабочей програм- Принятое решение (протокол, дата)
на данную дисциплину проводится согласование рабочей программы ме: подпись зав. кафедрой, с которой проводится согласование кафедры-- разработчика
Курсовые и дипломные работы

VI. ЛИСТ ИЗМЕНЕНИЙ И ДОПОЛНЕНИЙ, ВНЕСЕННЫХ В РАБОЧУЮ ПРОГРАММУ
Дополнения и изменения Номер протокола, дата пересмотра, подпись зав. кафедрой Дата утверждения и подпись декана

Часть 1

1.1. Дисковая операционная система.
1.2. Основные функции программной оболочки Norton Commander.
1.3. Основные правила создания программ на языке Turbo C.
1.4. Основные типы данных.
1.5. Операторы присваивания, ввода, вывода.
1.6. Условный оператор if.
1.7. Операторы цикла.
1.8. Оператор switch.
1.9. Процедуры и функции в Turbo C.
1.10. Описание массивов, ввод и вывод массивов.
1.11. Организация работы с файлами в Turbo C.
1.12. Буферизация файла.
1.13. Открытие файла как потока.
1.14. Потоки, открываемые системой по умолчанию.
1.15. Функции, оперирующие с файлами на "нижнем уровне".
1.16. Основные математические функции в Turbo C. Часть 2
2.1. Размещение указателей в памяти.
2.2. Размещение адресов в памяти.
2.3. Структуры.
2.4. Объединения.
2.5. Класс как абстрактный тип.
2.6. Конструктор класса.
2.7. Компоненты класса.
2.8. Статические компоненты класса.
2.9. Наследование классов.
2.10. Препроцессорные средства.
2.11. Потоки ввода-вывода.
2.12. Расширение действий стандартных операций.
2.13. Определение производного класса.
2.14. Особенности применения сложных структур в Turbo C.

Контрольные задания по предмету "Компьютерные науки"
1. %8. Вычислить сумму и разность двух заданных одномерных массивов размером 5. Результат напечатать в виде двух параллельных столбцов.
2 %3. Просуммировать элементы строк матрицы размером 4ХЗ. Результат получить в одномерном массиве размером 4.
3 %11. Задан массив X размером 5. Вычислить значения функции Y=ln X при значениях аргумента, заданных в массиве X, и поместить их в массив Y. Напечатать результат (массивы X и Y) в виде двух столбцов

4. %22. Найти среднее значение элементов заданного массива. Преобразовать исходный массив, вычитая из каждого элемента среднее значение
5. %13. Решить уравнение ax=b для пяти пар значений а и b, заданных в виде двух массивов. Результат поместить в массив X
6. %1. Вычислить длину вектора X размером 4.
7 %9. Вычислить сумму двух заданных матриц размером 3Х3.
8. %18. Просуммировать элементы столбцов заданной матрицы размером 4х3
Результат получить в одномерном массиве размером 3.
9 %20. Определить среднее значение элементов массива. Найти далее индекс элемента массива, наиболее близкого к среднему значению
10. %6. Задан массив размером 10. Сформировать два массива размером 5, включая в первый элементы исходного массива с четными индексами, а во второй --- с нечетными
11. %25. Заданы матрица А размером 4Х4 и числа К и L. Из L-ой строки вычесть К-ую, умноженную на а(l,0)/а(k,0)
12. %5. Для заданной квадратной матрицы сформировать одномерный массив из ее диагональных элементов. Найти след матрицы, суммируя элементы одномерного массива. Преобразовать исходную матрицу по правилу: четные строки разделить на полученное значение, нечетные оставить без изменения. Преобразованную матрицу напечатать по строкам
13. %10. Заданы матрица и вектор. Получить их произведение. Напечатать в строку
14. %7. Заданы две матрицы А и В размером NXN. Сформировать из них прямоугольную матрицу X размером NX2N, включая в первые N столбцов матрицу А, в следующие --- матрицу В
15. %2. Удалить К-й столбец матрицы. Результат напечатать по строкам
16. %4. В заданной матрице заменить К-ю строку и L-й столбец нулями, кроме элемента, расположенного на их пересечении.
17 %15. В одномерном массиве размещены: в первых N элементах значения аргумента в порядке возрастания, в следующих --- соответствующие им значения функции, и задана пара чисел --- значения аргумента и функции. Поместить их в массив с сохранением упорядоченности по значениям аргумента. Напечатать полученный массив в виде двух параллельных столбцов (аргумент и функция)
18. %12. Заданную квадратную матрицу преобразовать, используя умножение строки на число и сложение строк, таким образом, чтобы все элементы первого столбца обратились в нуль, кроме элемента, расположенного на главной диагонали
19. %14. Заданную квадратную матрицу преобразовать, используя умножение столбца на число и сложение столбцов, таким образом, чтобы все элементы первой строки обратились в нуль, кроме элемента, расположенного на главной диагонали.
20 %17. Вычислить значения функции cos х+ х sin х в n точках отрезка [0,k] . Вычисляемые значения помещать в одномерный массив парами xi, yi. Напечатать полученный массив в два столбца (аргумент и функция)
21. %16. Задана матрица А размером NXN. Сформировать два одномерных массива
В один переслать по строкам верхний треугольник матрицы, включая элементы главной диагонали, в другой --- нижний треугольник. Распечатать верхний и нижний треугольники по строкам.
22. %24 Квадратная матрица задана в виде одномерного массива по строкам. Напечатать верхний треугольник матрицы ( включая элементы главной диагонали ) по строкам
23. %19. Матрица, симметричная относительно главной диагонали, задана верхним треугольником в виде одномерного массива по строкам. Восстановить исходную квадратную матрицу и напечатать по строкам
24. %21. На плоскости заданы координаты пяти точек А, B, С, D и Е. Выяснить, какие точки находятся на максимальном и минимдльном расстояниях друг от друга, и вычислить сумму всех расстояний между точками. Поиск максимального расстояния оформить в виде подпрограммы. Поиск минимального расстояния оформить в виде подпрограммы. Суммирование расстояний оформить в виде подпрограммы
25. %23. Вычислить площадь четырехугольника, лежащего на плоскости, зная координаты всех его вершин.